DOC (278.5 Кб) Закачать

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №1»
Исследовательская работа на тему:
«Выработка условного рефлекса у
аквариумных рыб»
Выполнил ученик 3а класса
Радчиков Захар
8 лет
ПЛАН РАБОТЫ:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Вступление
Строение нервной системы рыб
Условные и безусловные рефлексы. Теория И.П.Павлова
Практическая исследовательская работа
Заключение
Список литературы
1. Вступление.
Я с раннего детства мечтал об аквариуме. И вот, когда мне
исполнилось 7 лет, я получил долгожданный подарок.
Увлечение аквариумом позволяет мне наблюдать за развитием рыб,
узнавать о жизни водных животных, о взаимосвязи животных и
растительного мира.
Фото 1.
Аквариум – это не только увлечение, он приносит много пользы.
Наблюдение за подводным миром – лучший отдых, психологическая
разгрузка. Созерцание плавающих меж водорослей рыбок снимает стресс и
переутомление. А слышали ли вы про цветотерапию? Сочетание цветов в
аквариуме – голубой, синий, зелёный, жёлтый – лучшее влияние на психику.
(фото 1.) Аквариум – домашний доктор. Он очищает воздух от
автомобильных выхлопов и бытовой техники и химии.
Аквариум
объёмом 100 литров, это всё равно, что 20 освежителей воздуха.
Аквариум – это очень красиво. Он радует гостей и учит ценить
природу.
Наш «водный дом» небольшой, всего 50 литров. Мама говорит, что
сначала нужно научиться ухаживать за маленьким, а потом уже покупать
большой. У меня водятся барбусы, гурами, меченосцы, сомы и раки. Мы их
кормим специальным кормом, иногда свежим мясом. Удивительно, что даже
травоядные меченосцы и гурами с удовольствием лакомятся мяском.
Многие говорят, что рыбок держать неинтересно, потому что их нельзя
дрессировать. Но дрессировка основывается на развитии условного рефлекса.
А мои наблюдения за рыбами подтвердили, что у них можно развивать
условные рефлексы.
Итак, цель моей исследовательской работы – доказать, что условный
рефлекс у рыбок вырабатывается на основе безусловного, имея опережающее
влияние условного раздражителя – света.
Для достижения поставленной цели мне необходимы знания
особенностей строения нервной системы рыб, знания особенностей условных
и безусловных рефлексов, правил их выработки, знание положений теории
И.П.Павлова о рефлекторном механизме приспособительного поведения
животных. Также, мною была проведена практическая работа по выработке
условного рефлекса у аквариумных рыбок.
2. Строение нервной системы рыб.
Деятельность всех органов тела и организма рыб в целом регулируется
нервной системой. Она состоит из нервной ткани, головного и спинного
мозга.
Головной мозг состоит из обонятельных долей, полушарий переднего
мозга, промежуточного мозга с гипофизом, зрительных долей (среднего
мозга), мозжечка и продолговатого мозга. От этих отделов отходят десять
черепно-мозговых нервов.
Особенно развит мозжечок. Это связано с тем, что рыбы, как и птицы, все
время живут и двигаются в трехмерном пространстве. Для контроля
передвижений требуется хорошо развитый нервный центр, которым
и является мозжечок.
Рис. 1. Головной мозг рыбы:
1 – обонятельные капсулы, 2 – обонятельные доли, 3 – передний мозг, 4 – средний мозг,
5 – мозжечок, 6 – продолговатый мозг, 7 – спинной мозг, 8, 9, 10 – головные нервы
У рыб развита память, и они способны запоминать своих хозяев,
отличать их от других людей.
Зрение в поведении рыб играет весьма большую роль. Вопрос
о видении рыбами предметов, находящихся вне воды, решается
в положительном смысле. Легко заметить, что рука с поднесенным кормом
привлекает внимание рыб, которые следуют за ее движениями.
Роговица глаз рыб очень слабо выпукла, хрусталик шарообразной формы, век
нет. Зрачок не может сужаться и расширяться. Все рыбы весьма близоруки,
они хорошо видят на очень небольшом расстоянии (обычно до 1-3 м).
Рыбы различают яркость освещения, выбирая более подходящие для
данного вида места. Большинство рыб различают цвет предмета.
Из наблюдений в аквариуме, а также из практики рыболовов
предположить, что особенно хорошо рыбы отличают красный цвет.
можно
Рис. 2. Строение глаза костистых рыб:
1 – оптический нерв, 2 – ганглиозные клетки, 3 – слой палочек и колбочек, 4 – сетчатка,
5 – хрусталик, 6 – роговица, 7 – стекловидное тело
Органы обоняния рыб расположены в ноздрях, представляющих собой
простые ямки со слизистой оболочкой, пронизанной разветвлением нервов,
идущих от обонятельной доли мозга. При помощи поступающих через
ноздри сигналов рыба способна уловить запах пищи или врага на довольно
большом расстоянии.
Органы вкуса у рыб представлены вкусовыми сосочками. Интересно,
что у многих видов рыб они располагаются не только в области рта,
но и на усиках (сомы, гурами), голове и даже по бокам тела, вплоть
до хвостового стебля.
Осязание хорошо развито у большинства рыб, особенно это касается
многих донных рыб, а также обитателей мутной воды. Усики рыб есть не что
иное, как их органы осязания. Ими они ощупывают различные предметы
и животных, находят пищу, ориентируются в окружающей среде.
У некоторых рыб также на плавниковых лучах имеются специальные
органы ощупывания в виде различных усиков и мясистых выростов.
У гурами и сомовых, например, органы осязания играют очень большую роль
в жизни.
Наружное ухо у рыб отсутствует. Органы слуха представлены
внутренним ухом. Внутреннее ухо состоит из трех полукружных каналов
с ампулами, овального мешочка и круглого мешочка с выступом (лагеной).
Звуки дают возможность рыбам ориентироваться в водном пространстве,
находить пищу, спасаться от врагов, привлекать особей противоположного
пола.
Рис. 3. Орган слуха рыб:
1 – передний канал, 2 – эндолимфатический канал, 3 – горизонтальный канал,
4 – лагена, 5 – задний канал, 6 – саккулюс, 7 – утрикулюс
Рыбы - единственные позвоночные с двумя или тремя парами отолитов,
или ушных камешков, которые помогают поддерживать определенное
положение в пространстве. У некоторых групп плавательный пузырь
сообщается с внутренним ухом тончайшей трубочкой, а у гольянов, карпов,
сомов, харациновых и электрических угрей связан с ним сложным костным
механизмом - веберовым аппаратом. Это позволяет лучше воспринимать
("слышать") вибрации окружающей среды.
В коже боковой поверхности расположен своеобразный орган чувств боковая линия. Система боковой линии - уникальный орган чувств рыб.
Обычно она представляет собой сеть углублений или каналов в коже головы
и туловища с нервными окончаниями в глубине. Эти каналы у костных рыб
обычно открываются на поверхности порами. Вся система соединена
нервами с внутренним ухом. Она служит для восприятия низкочастотных
колебаний, что позволяет обнаруживать движущиеся объекты.
Рис. 4. Орган боковой линии костистой рыбы:
1 - отверстие боковой линии в чешуе, 2 – продольный канал боковой линии,
3 – чувствительные клетки, 4 – нервы
Боковую линию имеют большинство рыб. С ее помощью рыба
получает сведения о направлении течения воды, ее химическом составе,
давлении, "слышит" инфразвуки.
Рыбы обмениваются информацией и делают это с помощью различных
сигналов: акустических, оптических, электрических и других.
Таким образом, нервная система рыб по сравнению с нервной системой
высших позвоночных характеризуется рядом примитивных черт. Это и
позволяет развивать у рыб условные рефлексы.
3. Условные и безусловные рефлексы. Теория И.П.Павлова.
Рефлекс (от лат. reflexus — отражённый) — ответная реакция живого
организма на определенное воздействие, проходящая с участием нервной
системы. Рефлексы существуют у многоклеточных живых организмов,
обладающих нервной системой. Рефлекс - это наиболее правильная, чаще
всего встречающаяся реакция организма на внешние раздражители.
Нейроны и пути прохождения нервных импульсов при рефлекторном
акте образуют так называемую рефлекторную дугу:
стимул — чувствительный нейрон — нейрон ЦНС — рабочий орган
— реакция.
Классификация рефлексов:







По типу образования: условные и безусловные
По видам рецепторов: экстероцептивные (кожные, зрительные,
слуховые, обонятельные), интероцептивные (с рецепторов внутренних
органов) и проприоцептивные (с рецепторов мышц, сухожилий,
суставов)
По эффекторам: двигательные, (рефлексы скелетных мышц),
вегетативные (рефлексы внутренних органов)
По биологической значимости: оборонительные, или защитные,
пищеварительные, половые, ориентировочные.
По степени сложности нейронной организации рефлекторных дуг
различают моносинаптические, участвуют всего 2 нейрона, и
полисинаптические, дуги которых содержат также 1 или несколько
промежуточных нейронов
По характеру влияний на деятельность эффектора: возбудительные —
вызывающими и усиливающими (облегчающими) его деятельность,
тормозные — ослабляющими и подавляющими её.
По анатомическому расположению центральной части рефлекторных
дуг различают спинальные рефлексы и рефлексы головного мозга. В
осуществлении
спинальных
рефлексов
участвуют
нейроны,
расположенные в спинном мозге. Пример простейшего спинального
рефлекса — отдергивание руки от острой булавки. Рефлексы головного
мозга осуществляются при участии нейронов головного мозга.
Безусловные рефлексы — наследственно передаваемые (врожденные)
реакции организма, присущие всему виду. Выполняют защитную
функцию, а также функцию поддержания гомеостаза (постоянство
внутренней среды оранизма). Это наследуемая, неизменная реакция
организма на внешние и внутренние сигналы, независимо от условий
возникновения и протекания реакций. Безусловные рефлексы
обеспечивают приспособление организма к неизменным условиям среды.
Основные типы безусловных рефлексов: пищевые, защитные,
ориентировочные, половые.
Дуги безусловных рефлексов формируются к моменту рождения и
сохраняются в течение всей жизни. Однако они могут изменяться под
влиянием болезни. Многие безусловные рефлексы проявляются лишь в
определенном возрасте; так, свойственный новорожденным хватательный
рефлекс угасает в возрасте 3-4 месяцев.
Условные рефлексы - возникают в ходе индивидуального развития и
накопления новых навыков. Выработка новых временных связей между
нейронами зависит от условий внешней среды. Условные рефлексы
формируются на базе безусловных при участии высших отделов мозга.
Разработка учения об условных рефлексах связана в первую очередь с
именем И. П. Павлова. Он показал, что новый стимул может начать
рефлекторную реакцию, если он некоторое время предъявляется вместе с
безусловным стимулом. Например, если собаке дать понюхать мясо, то у неё
выделяется желудочный сок (это безусловный рефлекс). Если же
одновременно с мясом звенеть звоночком, то нервная система собаки
ассоциирует этот звук с пищей, и желудочный сок будет выделяться в ответ
на звоночек, даже если мясо не предъявлено. Условные рефлексы лежат в
основе приобретенного поведения. Это наиболее простые программы.
Окружающий мир постоянно меняется, поэтому в нём могут успешно жить
лишь те, кто быстро и целесообразно отвечает на эти изменения. По мере
приобретения жизненного опыта в коре полушарий складывается система
условнорефлекторных связей. Такую систему называют динамическим
стереотипом. Он лежит в основе многих привычек и навыков. Например,
научившись кататься на коньках, велосипеде, мы впоследствии уже не
думаем о том, как нам двигаться, чтобы не упасть.
Таким образом, учение о рефлексах дало очень многое для понимания
самой сущности нервной деятельности.
4. Практическая исследовательская работа.
Тема: Выработка условного рефлекса у аквариумных рыбок.
Цель: Выработать условный рефлекс у рыбок – при включении света
приплывать к стенкам аквариума.
Оборудование: аквариум, свет, корм, секундомер, дневник наблюдений.
Ход работы:
1. Условия проведения эксперимента: кормить рыбок в разное время, иначе
вырабатывается условный рефлекс на время.
2. Правила выработки условных рефлексов:
а) первым действует безразличный раздражитель – свет
б) он опережает по времени или совпадает с безусловным раздражителем –
пищевым (кормом) (фото 2.)
Фото 2.
в) свет и кормление сочетаются несколько раз,
г) рыбки при включении света приплывают к стенкам аквариума, значит
безразличный раздражитель (свет) начинает вызывать такую же реакцию, что
и безусловный (корм) (фото 3.)
Фото 3.
д) условный рефлекс выработан.
Дневник наблюдения:
Дата наблюдения
02.09.2010
03.09.2010
04.09.2010
01.10.2010
02.10.2010
03.10.2010
02.11.2010
Включение света
и время
кормления
08.30
10.10
18.30
21.00
07.20
19.30
20.00
Время
приближения
рыбок к корму
5 минут
4 минуты
5 минут
2 минуты
1 мин. 40 секунд
1 минута
10 секунд
Дата выработки
условного
рефлекса
02.11.2010
Вывод:
Условный рефлекс вырабатывается на основе безусловного, имея
опережающее влияние условного раздражителя – света. В головном мозге
между зрительной и пищевой зонами коры больших полушарий
устанавливается временная связь. Свет стал доминирующим раздражителем.
Условный рефлекс выработан.
5. Заключение.
Наблюдение за рыбками, а также написание исследовательской работы
научили меня самостоятельно работать с источниками информации (книгой,
интернетом), обрабатывать информацию, вести дневник наблюдений.
В ходе работы я понял, что аквариум - уникальная возможность
перенести в дом кусочек природы, создать свой маленький мир, где всё
согласовано, всё живёт в гармонии, развивается, меняется, раскрывая себя
наблюдателю. Этот хрупкий мир целиком зависит от хозяина – без
постоянной заботы и внимания он погибнет (фото 4.)
Фото 4.
6. Список литературы:
Литература для учащихся:
1. Универсальное учебное пособие “Школьный курс Биология”./А. Скворцов,
А. Никишов, В. Рохлов, А. Теремов. – М.: АСТ – ПРЕСС, 2000 г.
2. Бертрон Р.Чувства животных. - М., 1972 г.
3. Сергеев Б. От амебы до гориллы. - Л.: Детская литература, 1988 г.
4. Нога Г. С. Наблюдения и опыты по зоологии. - М.: Просвещение, 1979
5. Сергеев Б. Ф. Занимательная физиология. - М.: Дрофа, 2004 г.
6. Гл.ред. чл-кор. АМН СССР Косицкий Г. И., «Физиология человека». Изд.
«Медицина», 1985.
Источники иллюстраций:
1. Фото из семейного архива
2. Рисунки из книги: Универсальное учебное пособие “Школьный курс
Биология”./А. Скворцов, А. Никишов, В. Рохлов, А. Теремов. – М.: АСТ –
ПРЕСС, 2000 г.